Neuropsicologia dos Sistemas de Comando Motor 2024 - PDF

Neuropsicologia dos sistemas de comando motor.  Indíce Movimento Humano: sistemas neuronais de planeamento, execução e controle. 1. Cortex premotor e suplementar motor e funções superiores de planeomento. Lesões: síndromes apráxicos. 2. Cortex Motor funções de comando. Lesões paresi...

Neuropsicologia dos sistemas de comando motor.  Indíce Movimento Humano: sistemas neuronais de planeamento, execução e controle. 1. Cortex premotor e suplementar motor e funções superiores de planeomento. Lesões: síndromes apráxicos. 2. Cortex Motor funções de comando. Lesões paresias do movimento. Vias Motoras Descendentes (eferentes via cortico espinhal ou piramidal) 3. Cerebelo e as funções de regulação do movimento (e de funções cognitivas). As anças de realimentação cortico- cerebelares. as vias cerebelo-espinal medula. Síndromes da lesão cerebelar. 4. Gânglios da Base. As anças (circuitos paralelos) entre os Gangios da base e cortex. Funções de planeamento do movimento (e também cognitivas e emocionais). Sindromes hipocinéticos (Parkinson) e síndomes hipercinéticos (Huntington). Movimento Humano  O que se entende por planeamento e comando da conduta voluntária? Quais são os sistemas neuronais envolvidos? A função dos sistemas de comando motor é inversa à dos sistemas sensoriais: O processamento sensorial gera uma representação interna, no cérebro, do mundo externo ou do estado do corpo. O processamento motor tem início numa representação interna e gera um movimento desejado ou intencional.  A investigação tem demonstrado que o comando motor envolve uma sequencia de operações neuronais que selecionam, planeiam e executam o movimento que ativa um comportamento de interação com o meio externo As funções estão distribuidas pelos sistemas neuronais e a distribuição da atividade dentro desta rede varia de momento para momento em função da combinação das operações neuronais requeridas para aprender, planear, executar o comportamento desejavel  A percepção, cognição e ação tem sido tradicionalmente consideradas funções distintas e ordenadas em série. Percebe-se o mundo, pensa-se sobre a resultante imagem interna desse mundo e por fim produz-se uma ação. Os correlatos neuronais das operações de tomada de decisão involvidas no comportamento voluntário estão distribuidos por areas corticais responsaveis pelo comando motor e pelos efetores. Não existe uma área unica, o responsável final, pela decisão da ação Equivalência motora. Os planos motores organizam-se em torno de objetivos o que permite a sua execução de modos diversos (ver exemplo). Sugere-se que os movimentos voluntários são representados no cérebro de uma forma abstrata e não como um padrão especifico de movimentos em determinados músculos e articulações. Esta representação abstrata dos movimentos permite flexibilidade no planeamento da ação. A regulação por feedforward e os movimentos balísticos (movimentos que uma vez iniciados não podem ser modificados). Interação entre a regulação por feedforward e por feedback. Modelo interno da ação – sensório motor – representa a relação entre o corpo e o meio externo. Os sistema motores estão organizados em hierarquias funcionais em que cada nível tem uma função diferente. No nivel mais elevado e abstrato relacionado com o objetivo do comportamento (Cortex Prefrontal) O nivel seguinte - formação de um plano motor e envolve interações entre o cortex Parietal e Premotor  O cortex premotor especifica as caracteristicas espaciais do movimento com base na informação sensorial do cortex parietal posterior sobre o ambiente e sobre a posição do corpo no espaço. O nível mais baixo da hierarquia coordena os detalhes espacio-temporais das contrações necessárias para executar o movimento planeado; cortex motor, tronco cerebral e espinal medulla. Perspectiva serial mas estas funções ocorrem em paralelo.  Conduta (comportamento) voluntário: Hierarquia do sistema de comando e de controlo dos movimentos Nível Função Estruturas Superior “Estratégia” Áreas associativas corticais, Objectivos Núcleos Cinzentos da Base Médio “Táctica” Córtex Motor Primário, Programa motor Cerebelo especifica a cinética e a dinâmica do movimento Inferior “Execução” Tronco cerebral, espinal medula SISTEMAS DESCENDENTES GÂNGLIOS DA BASE Córtex Motor Iniciação e manutenção – Planificação, iniciação e direcção do movimento dos movimentos voluntários Tronco cerebral CEREBELO Coordenação sensitivo- - Movimentos básicos e controlo motora postural ESPINAL MEDULA Interneurónios Neurónios motores Coordenação reflexa MÚSCULOS  Hierarquia do sistema de comando e de controlo dos movimentos Nível Função Estruturas/efeitos de lesões Superior “Estratégia” Áreas associativas corticais/ apraxias, Objectivos Núcleos Cinzentos da Base / movimentos involuntários/postura/ síndromes motores extrapiramidais, p.e. S. Parkinson - hipocinesia, S.Huntington hipercinesia Médio “Táctica” Córtex Motor Primário/ Reflexos exacerbados (hiperreflexia) e paresias Programa motor Cerebelo /síndromes motores cerebelares/perda especifica a do equilíbrio/ataxia/coordenação/dismetria etc cinética e a dinâmica do movimento Inferior “Execução” Tronco cerebral, espinal medula Reflexos ausentes/paralisia motora  O neurónio motor “via final comum” Na hierarquia da “linha de comando” neuronal por fim, no nível mais baixo da cadeia – o motoneurónio alfa da espinal medula - é o elemento de que “pondera” todas as influências (excitadoras e inibidoras) e que “toma a decisão” de disparar em Potencial de Ação. http://www.youtube.com/watch?v=tX4vXaT1E1w&NR=1&fe ature=endscreen  Reflexos fracos ou ausentes: – lesões dos nervos periféricos, lesões da espinal medula ao nível observado, diabetes, doenças infeciosas etc. http://www.youtube.com/watch?v=m-zuoFtQzfw Reflexos aumentados: – lesões do neurónio motor superior em qualquer posição do feixe cortico-espinal reduzindo o efeito inibidor dos centros superiores sobre a espinal medula. https://www.youtube.com/watch?v=PPPgTq3L6 k4  Distúrbios da função motora decorrentes de lesões destas partes do SN Paralisia devido a comprometimento do neurónio motor inferior Paralisia por comprometimento do neurónio motor superior (cortico- bulbares). – http://www.youtube.com/watch?v=y160w4sAQNw Distúrbios apraxicos - não paralíticos do movimento intencional causado pelo comprometimento das vias associativas do cérebro. Sindrome neuropsicológico, em que as funções motoras e sensoriais de base são normais mas as funções superiores de planeamento são deficitárias. (slide 25) – https://www.youtube.com/watch?v=ioVl2ps4YPw Movimentos involuntários e alterações da postura causados por doença dos Gânglios da Base – https://www.youtube.com/watch?v=r_Uqx2M0YLY Alterações da coordenação (ataxia) decorrentes de lesões do cerebelo – https://www.youtube.com/watch?v=-s77voH8nRI  O apoio psicológico a pacientes com lesões da espinal medula visa combater a despersonalização e a depressão grave inevitável após perda do controlo do corpo Quando estabilizados estes pacientes precisam de cuidados de reabilitação e ainda apoio psicológico para as consequências individuais, e também sociais, financeiras.  Reabilitação dos movimentos perturbados em consequência de lesões neurais Mecanismos naturais de recuperação da função Áreas preservadas compensam parcialmente as funções perdidas (substituição de funções) As funções das regiões lesionadas passam a ser realizadas por outras zonas (possível pelo estabelecimento de novas ligações sinápticas pelos mecanismos de plasticidade neuronal), Regeneração (limitada) das zonas de lesão  Lesões das áreas premotoras Apraxia http://www.youtube.com/watch?v=vTFdNk 7JIoo  Sindromes dos Nucleos Cinzentos da base Sindrome de Tourette Parkinson – http://www.youtube.com/watch?v=7SyTpEdhBLw Huntington – https://www.youtube.com/watch?v=Emq8KU229qg Corea – http://www.youtube.com/watch?v=xW6LciTLoEA – https://www.youtube.com/watch?v=RsIQFeYOkAg Hemibalismo – https://www.youtube.com/watch?v=t9jcccWzVPs  Sindromes cerebelares Sintomas cerebelares, marcha atáxica http://www.youtube.com/watch?v=hRBWcfe dEyw Funçoes: As áreas premotoras Área motora primária Gânglios da Base Cerebelo (ligações envolvem os núcleos do Tálamo ventro- lateral)  Funções motoras LOBO FRONTAL Circunvolução precentral, anterior ao rego central ou de Rolando, HOMUNCULO MOTOR: No córtex motor primário existe mapa topográfico da representação dos movimentos em diferentes zonas (grupos musculares) do corpo. Estimulação elétrica produz movimentos em grupos musculares específicos e com determinada direção no lado  Se no Lobo Parietal tem sido descrito o Homunculo somatosensorial – circunvolução poscentral (posterior ao rego central ou de Rolando, lobo Parietal que tem funções sensoriais somáticas). – Membro fantasma (para debater na aula sobre o Sistema Somato Sensorial. – http://www.youtube.com/watch?v=1mHIv5ToMTM Também no Lobo Frontal, na circunvolução precentral, anterior ao Rego de Rolando (ou fissura central) existe uma representação somatotópica do comando motor para as diversas partes do corpo. Organização somatotopica do córtex motor primário: Epilepsia (Marcha) Jacksoniana (sec XIX, John Hughlings Jackson: os movimentos rítmicos abruptos de flexão-extensão observados em casos de epilepsia focal: Esses movimentos tinham início nos dedos, depois no membro, numa progressão ordenada – à medida que o foco epilético se propagava da área da mão para as regiões adjacentes que comandam músculos mais proximais. Estimulação elétrica cerebral – e mais recentemente a estimulação magnética transcraniana levaram à ideia (excessivamente redutora) de que áreas adjacentes do córtex comandavam diferentes músculos ou grupos musculares A estimulação elétrica produz movimentos simples das articulações.  Lesão na Área Motora Primária (lesão dos neurónios motores superiores) Paresia ou hemiparesia Hipertonia (espastica = resistência ao movimento passivo depende da velocidade. Rígida = resistência constante ao movimento passivo. Hiperreflexia (reflexos anormais – sinal Babinski)  Área pré-motora (1) Maior limiar de estimulação Movimentos que exigem coordenação entre muitos músculos Vias de transmissão do sinal – mesmas vias espinhais e extra cortico espinhais da área motora  Área pré-motora (2) Relacionada com aquisição de habilidades motoras especializadas – Exp. mov. Movimentos finos das mão. Controlam movimentos complexos – Laringe e boca – formação de palavras – Fixação dos olhos Os neurónios da Área Premotora ficam ativos durante a preparação da execução de um movimento. Neurónios espelho na Área Premotora (F5) Os neurónios “espelho” do córtex premotor ventral (área F5) Neurónios espelho do Córtex Parietal Inferior  Funções da área premotora e motora suplementar na representação interna de sequencias de movimentos Activação de áreas distintas do córtex durante sequências de movimentos dos dedos simples, complexas ou imaginadas  Apraxias Distúrbio motor cognitivo – lesão das áreas premotoras perturbação das funções superiores de planeamento - incapacidade para programar o sistema motor na realização de atos complexos e intencionais. Apraxias (critérios de exclusão de diagnóstico) 1. Presença de défice cognitivo (diagnóstico exclusão) 2. as dificuldades do movimento não podem ser atribuídas – a paresias, fraqueza, distonias, tremor, coreia, atetose, ataxia, defeitos sensoriais, etc. – Ou ainda a defeitos cognitivos não motores como agnosia, dificuldades de compreensão, défices da atenção  Lesões das áreas premotoras e parietais - Apraxias – na ausência de disfunção motora elementar Apraxia motora – perda da coordenação motora fina das partes distais dos membros (patofisiologia incompletamente esclarecida) Apraxia Ideomotora – incapacidade para realizar atos motores simbólicos Apraxia ideativa – conceito de sequência de movimento (por exemplo, incapacidade de realizar sequência de movimento complexa ou seja perturbação na realização serial de sequencias de movimentos elementares. – Dificuldade em realizar séries de movimentos sob comando – Incapacidade em imitar movimentos – Incapacidade em traduzir uma ideia em movimento. (outras classificações) As áreas premotoras e motora primária também recebem aferências dos gânglios da base e do cerebelo a partir de diferentes núcleos do Tálamo ventro- lateral Vias Motoras Descendentes (eferentes)  Sistema Piramidal 80%- Córtex motor (Neurónios piramidais da 5º camada do córtex), 20% Neurónios Premotores e Somaticos Sensoriais (Parietais) Ramo Posterior cápsula interna Tronco cerebral Pirâmides do Bulbo (cruzamento) Feixes córtico-espinhais laterais Feixes ventrais (sem cruzamento) Vias motoras descendentes Músculos distais Músculos posturais ou proximais Via córtico-espinhal – Núcleos motores espinhais (liga o córtex aos neurónios motores) Via córtico-nuclear – Núcleos motores no tronco cerebral Vias piramidais – movimentos voluntários Vias extrapiramidais – regulação e controlo dos movimentos involuntários Cerebelo  CEREBELO “Pequeno cérebro “ – 10% do volume -Grande nº de neurónios (Mais de metade dos neurónios) -Dispostos com regularidade, em unidades repetidas (circuito básico ou módulo) Ocupa a fossa craniana posterior Composto por manto externo de substância cinzenta (cortex cerebelar) e substância branca interna e três pares de núcleos profundos (Fastigial, globoso e emboliforme – interpostos, dentado) As diferentes partes do cerebelo (lobo floconodular, vermis porções intermedio e laterais dos hemisférios cerebelares recebem projecções e projectam para diferentes regiões Lobo Flocunodular (vestibulo cerebelo)– porção mais primitiva do cerebelo - recebe projecções dos aferentes vestibulares e projecta directamente para os n. vestibulares – nos vertebrados superiores a sua função limita-se a controlar o equilíbrio e movimentos oculares. Vermis (espino-cerebelo) – input visual, auditivo, vestibular e somático da cabeça e porções proximais do corpo - projecta através do n. fastigial para os sistemas descendentes mediais que comandam os músculos proximais dos corpo e membros Porção intermedia dos h. cerebelares (espino-cerebelo) recebem input somatosensorial dos membros e projecta através dos núcleos interpostos para a via corticoepinhal lateral e n. rubro. Porção lateral dos h. cerebelares (cerebro-cerebelo) recebe input apenas do córtex e através do n. dentado projecta para as áreas motoras, prmotoras e prefrontais do córtex.  Defices associados às lesões cerebelares: A direção, força, velocidade e amplitude dos movimentos está perturbada Dismetria ou dificuldade em alcançar o ponto de intenção (Tremor e Tremor de intenção Disdiadococinésia ou incapacidade para realizar movimentos alternantes rápidos (pronação supinação) Rebound: se segurarmos o braço tenso do paciente afastado do externo e o largarmos ele flectirá em direcção ao externo. Nistagmo: movimentos verticais, horizontais e de rotação dos olhos involuntários Disartria: dificuldade em produzir palavras devido a perturbação dos padrões de actividade neuronal que regulam a acurácia e velocidade dos movimentos da fala. Hipotonia  Além de funções motoras, cognitivas o cerebelo participa na aprendizagem Lesões do cerebelo perturbam a aprendizagem de tarefa de associação de palavras Funções do cerebelo nas aprendizagens motoras  Gânglios Cinzentos da Base: Funções motoras e outras funções cognitivas, emocionais  Os GB são um grupo de núcleos subcorticais localizados profundamente na substância branca do córtex cerebral. Núcleo caudado Putamen (estriado) Núcleo accumbens Globo pálido Substância nigra, Núcleo subtalâmico. Os GB não têm ligações directas com a espinal medula: As principais aferências provêem do córtex e enviam o seu output através do tronco cerebral (tálamo) para as áreas corticais prefrontais, premotora, e motora primária. As funções motoras dos GB são mediadas pelo córtex.  Consequências da perturbação dos movimentos por lesão dos GB (Estudos anatomoclínicos da doença de Parkinson, Huntington e hemibalismo) reconhecimento das suas funções motoras  Perturbações do movimento por lesão dos GB (discinésias) Perda de função (sintomas negativos) como a redução e lentificação do movimento na D. Parkinson (hipocinésias). Aparecimento de movimentos espontâneos involuntários anormais (sintomas positivos) como os movimentos excessivos e anormais na D. Huntington (hipercinésias) 1. Tremor e outros movimentos involuntários (coreia movimentos abruptos e irregulares, atetose – movimentos lentos contorcidos sem qualquer objectivo) 2. Alterações da postura e do tónus muscular 3. Pobreza e lentificação do movimento sem paralisia  Além da perturbação do movimento, lesões dos GB associam-se a perturbações das funções cognitivas e emocionais – reflectindo o papel destes núcleos em diversas funções corticais e corticais frontais.  Componentes de um sistema motor que se pensou ser independente do sistema motor piramidal (ou corticoespinhal) O sistema motor extrapiramidal  Distinção entre os síndromes motores: – Síndrome piramidal – espasticidade e paralisia – Síndrome extrapiramidal – movimentos involuntários, rigidez muscular e imobilidade sem paralisia.  Apesar da ênfase dada às perturbações dos movimentos, a alteração do comportamento pelas lesões é mais complexa  A distinção entre demências corticais e subcorticais na clínica neuropsicológica baseia-se na observação do comportamento  Lesões corticais Perturbam funções cognitivas como a linguagem, raciocínio e capacidades de resolução de problemas, aprendizagem e - as funções instrumentais (funções humanas mais diferenciadas)  Nas lesões subcorticais (demências subcorticais) as perturbações cognitivas envolvem funções fundamentais (funções cruciais para a sobrevivência, primitivas do ponto de vista filogenético e ontogenético) como o arousal, a atenção, a velocidade de processamento, a motivação e a emoção Alterações comportamentais associadas à lesão subcortical: Lentificação cognitiva (bradifrenia) – com perturbações da atenção, da coordenação, incapacidades executivas, uso de conceitos e de estratégias, défices visuo-espaciais, da memória (recuperação) Ausência de afasia, apraxia, agnosia – sinais clássicos de lesão cortical) Emocional e motivacional: apatia, depressão e modificação da personalidade. Funções dos Gânglios da Base: seleção do programa motor, do curso da ação, inibição de ações, atenção seletiva, etc … Ligações entre os Gânglios da Base e o Córtex Conceito moderno de circuitos dos GB _ Os GB podem ser considerados um dos principais componentes de um conjunto de circuitos paralelos que ligam o tálamo com o córtex. Circuitos paralelos, independentes do pv funcional e estrutural. Cada circuito inicia-se numa área específica do córtex, envolve porções diferentes dos GB e do Tálamo e projecta em retorno para as porções do Lobo Frontal (distintas) a partir das quais se originou o circuito.  Funções dos GB na cognição, humor e aspectos não motores do comportamento Diversos circuitos paralelos que se originam nas regiões corticais prefrontais e límbicas e envolvem regiões específicas do estriado, G. pálido e substância nigra. Conceito de circuitos GB-talamo-corticais – base anatómica e fisiológica para o entendimento dos diversos distúrbios do movimento associados à disfunção dos GB mas tb com perturbações heterogéneas que surgem associadas a disfunção dos GB,  Exemplo… CIRCUITO LATERAL ORBITOFRONTAL Origina-se nas regiões prefrontais laterais e projecta para o núcleo caudado ventromedial. O circuito do núcleo caudado segue o do córtex prefrontal dorsolateral (GPis, SNpr e Talamo) e volta ao córtex orbitofrontal Supõe-se que o córtex orbitofrontal lateral medeia a respostas empáticas e socialmente adequadas. Lesões nesta região estão associadas a irritabilidade, labilidade emocional, défice na resposta aos indicadores sociais, défice da empatia, síndrome “pseudopsicopático”  CIRCUITO DORSOLATERAL PREFRONTAL Origem: cortex prefrontal dorsolateral Projecta para a cabeça do caudado Projecta indirectamente para a porção dorsomedial para o GPis e para a SNpr Projecções terminam no N. ventral anterior e medio dorsal do Tálamo Que projecta em retorno para o córtex prefrontal. As funções deste circuito têm sido relacionadas com as “funções executivas”. Estas incluem tarefas cognitivas tais como organizar a resposta comportamental ou a linguagem na resolução de problemas. Lesões no Córtex Prefrontal dorsolateral ou nas porções subcorticais deste circuito estão associadas com diversos distúrbios comportamentais relacionados com estas funções cognitivas  CIRCUITO DO CÍNGULO ANTERIOR Do cingulo anterior –estriado ventral O estriado ventral tb recebe aferências límbicas do Hipocampo, Amígdala e Córtex entorrinal- O estriado projecta para a porção anterior média do GP e para SNpr Talamo dorsomedial Córtex do Cíngulo (porção anterior) Supõe-se que desempenha uma função importante no comportamento motivado Lesões na região anterior do Cíngulo provocam mutismo acinético – défice profundo no início das acções espontâneas  Perturbações do circuito do córtex lateral orbitofrontal nos distúrbios obsessivo- compulsivos Perturbação dos GB Hiperactividade da cabeça do caudado nos distúrbios obsessivo- compulsivos e redução após tratamento quer seja por meios farmacológicos (inibição selectiva da recaptação da serotonina) ou psicoterapia. Tb Síndrome de Tourette  OUTRAS ALTERAÇÕES DOS MOVIMENTOS (SINTOMAS POSITIVOS)  Movimentos espontâneos involuntários: Coreia: série continua de movimentos que são fragmentos de movimentos proposicionais e que são realizados sem intenção consciente (atrofia do estriado - Huntington) Atetose: movimentos contínuos incontroláveis de contorção – movimentação sinuosa sem objectivo, Distonia: alterações da postura em que as articulações são forçadas a posições anormais pela contracção dos músculos antagonistas (Hip: deficiência bioquímica do estriado). Balismo: movimento violento involuntário dos músculos proximais de que resulta o arremesso das extremidades ( causado por lesão discreta do NST contralateral ao lado afectado. O NST é excitatório para o GPm/SNr, portanto a sua perda diminui a facilitação do GPm/SNr. Como GPm/SNr é inibitório para o tálamo lateral ventral – a perda do NST desinibe o tálamo, aumenta a facilitação do córtex motor  Referências Bear Connors e Paradiso. “Neurociência desvendando o Sistema Nervoso. “Principles of Neural Science” Ambos os textos estão disponíveis no moodle